Estratégias Bioclimáticas
•
Carta Bioclimática
•
Estação de Aquecimento:
–
Restringir Perdas
•
Condução e convecção
–
Promover Ganhos Solares
•
Radiação
•
Estação de Arrefecimento:
–
Restringir Perdas e ganhos
–
Climas Quentes:
• e húmidosEstratégias Bioclimáticas
•
Estratégias bioclimáticas
– Medidas
de carácter geral para aplicar nos
edifícios;
–
Carta Bioclimática de Baruch Givoni
•
Sistemas Solares
– dispositivos de
funcionamento é conhecido:
–
De arrefecimento;
–
De Aquecimento.
Inverno Sul
Inverno Este
Verão Este
Verão Sul
•
Em 1943 o Arquitecto Frank Lloyd Wright, projectou e construiu a
casa Jacobs II em Wiscosin;
•
Maximizou os ganhos solares e minimizou as perdas por condução
apenas com recurso à forma arquitectónica.
Solução tradicional
y y y y = 0,675W/m.ºC / PTL “A)” y y y y = 2,50W/m.ºCPavimentos cont. c/ Solo
y y y y = 0,2W/m.ºC P.T.L. “H)” y y y y = 0,50W/m.ºC / P.T.L. (não tabelado)
Ponte Térmica Plana não cumpre Requisitos mínimos
Isolamento Térmico Parede de
y y y y = 0,0W/m.ºC / PTL H) y y y y = 0,90W/m.ºC / PTL A) y y y y = 2,50W/m.ºC
Pavimentos cont. c/ Solo
y yy y = 0,0W/m.ºC / PTL H) y yy y = 0,50W/m.ºC (não tabelado)
Estratégias Bioclimáticas – Restringir Perdas
Condução - “Valor U” e
y
y
y
y
Sistemas Passivos de Inverno
•
Sistemas Passivos de Inverno:
•
Ganho directo;
•
Parede de “Trombe”
•
Estufa;
A Carta Bioclimática
(Baruc Givoni)
•
Estratégias de Verão:
–
Ventilação ou;
–
Arrefecimento Evaporativo ou;
Estratégias Bioclimáticas de Verão
•
Ventilação – Climas Quentes e húmidos;
•
Associado a inércia leve e grandes taxas de
renovação de ar
Estratégias Bioclimáticas de Verão
•
Estratégias de Ventilação
•
No território continental
português podem aplicar-se
preferencialmente em zonas
de influência marítima com
menores amplitudes térmicas
diárias;
•
Ventilação nocturna
Casa em Porto Santo Palheiros da Tocha
Estratégias Bioclimáticas de Verão
•
Arrefecimento Evaporativo (mancha cinza)
Estratégias de Verão – Climas Quentes e Secos
A grande diferença entre a ventilação nos climas quentes é a seguinte:
• Climas húmidos – grandes velocidades de circulação de ar;
• Climas secos – pequenas velocidades de circulação de ar;
• Arrefecimento Evaporativo – estratificação do ar c/ pequenas velocidades
Arrefecimento Evaporativo – sempre associado a
pequenas velocidades de ar
Restrição dos Ganhos de Radiação
Ruas protegem da Radiação:
•
Desenho urbano
•
Ruas por vezes são mesmo
Estratégias Bioclimáticas de Verão
Casa construída em Terra crua no Distrito de
Beja
Edifício solar XXI
Restrição dos Ganhos de Radiação do Verão Promover dos Ganhos Solares de Inverno; Reduzir perdas – Planta compacta, factor de forma
Tubos enterrados para ventilação previamente arrefecida pelo solo
Conceito de sustentabilidade
•
Bom desempenho Ambiental – ciclo de vida do edifício;
–
Fase do produto – Impactes resultantes da extracção das matérias primas,
fabrico dos Materiais e elementos da construção;
–
Fase da construção –
processo de construção
;
–
Fase de utilização – impactes resultantes da
utilização de energia
e água na
utilização do edifício;
–
Fase de fim de vida – impactes resultantes de transporte demolição e
tratamento final;
•
Bom desempenho Social – conforto e saúde dos utilizadores
–
Eficiência na ventilação natural
, toxicidade de materiais de acabamento,
conforto térmico, visual (iluminação natural)
e acústico;
–
Acessibilidades e amenidades;
•
Bom desempenho económico –
–
Custos do investimento inicial
;
Conforto térmico
•
ISO 7730 vs EN 15251:
– percentagem de pessoas insatisfeitas (PPD), que depende do;
– voto previsível médio (PMV) e este depende de 4 variáveis relativas ao ambiente térmico (Ta, Tr, Hr, V) e de 2 variáveis dependentes do individuo (Met e Clo);
•
Met e Clo = difíceis medir (Fergus Nicol);
•
Em edifícios ventilados naturalmente as
taxas de desconforto preditas pelo
modelo de “Fanger/ISO-7730” são
superiores às verificadas na realidade
(Fergus Nicol).
Avaliação de conforto térmico
•
O energy plus (e+) permite fazer a avaliação
da EN 15251:
• Permite Avaliar
– PMV e PPD;
– Temperatura ambiente;
– Temperatura radiante média;
– Temperatura operativa;
– Temperatura ambiente exterior.
• Com base nos resultados – classificação dos
compartimentos de habitação segundo as categorias I, II, III e IV da EN-15251;
• Os parâmetros relativos aos indivíduos – taxa metabólica (met) e isolamento de vestuário (clo) – fixos nos termos da EN-15251.
Metodologia de avaliações de conforto térmico
estação de aquecimento
• Avaliação do conforto Térmico dos espaços segundo os procedimentos da Norma EN 15251
• Conforto Térmico na estação de aquecimento;
• Utilizando Energy Plus simular cada espaço e calcular a temperatura operativa no interior desses espaços;
• Identificar a temperatura operativa que é excedida em pelo menos 95% das horas da estação de aquecimento;
• Identificar qual a categoria de conforto dos espaços em avaliação;
• Caso seja a categoria IV, verificar quais as necessidades de consumo necessárias para subir de categoria.
Metodologia de avaliação da sustentabilidade dos edifícios:
SBTool_PT ; Parâmetro 18 _Conforto térmico
Metodologia das avaliações de conforto térmico
estação de arrefecimento
• Avaliação do conforto Térmico dos espaços segundo os procedimentos da Norma EN 15251:
• Determinar para cada um dos dias da estação de arrefecimento a Temperatura Média Exterior Cumulativa (Running Mean External Temperature), pela seguinte expressão :
(
)
8
,
3
2
,
0
3
,
0
4
,
0
5
,
0
6
,
0
8
,
0
2 3 4 5 6 7 1 − − − − − − −+
⋅
Θ
+
⋅
Θ
+
⋅
Θ
+
⋅
Θ
+
⋅
Θ
+
⋅
Θ
Θ
=
Θ
ed ed ed ed ed ed ed m• Determinar para cada um dos dias da estação de arrefecimento a temperatura operativa óptima:
• Determinar para cada hora da estação de arrefecimento a temperatura a diferença entre a temperatura óptima e a temperatura observada:
8
,
18
33
,
0
⋅
Θ
+
=
Θ
opt m optΘ
−
Θ
=
∆
0 0• Verificar qual a diferença de temperatura que não é
Concurso de Projecto
Escola Secundária da Quinta do Peru
• Henrique Tavares Chicó
• João Mariz Graça Planta do piso Zero
Concurso de Projecto
Escola Secundária da Quinta do Peru
Corte
•
Ganho directo – Solução
Base Inverno
•
Espaço estufa
•
Colector a ar
•
Solução base Verão
•
Sistema de tubos
enterrados
Resultados
Solução Construtiva Diferença de Temperatura Operativa Máxima em 95% do Tempo (°°°°C) Categoria de Conforto – EN 15251 Solução Base 3,70 II Solução Tubos enterrados 2,68 I Solução Construtiva Temperatura Operativa Mínima em 95% do Tempo (°°°°C) Categoria de Conforto – EN 15251 Solução Base 14,93 IV Solução Espaço Estufa 21,33 ISolução Colector 19,63 Não cumpre Taxa Renovação